JPH06222997A - 仮想記憶計算機システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 仮想記憶計算機システムにおいて、稼働状態
に適応したページングアルゴリズムを選択してページン
グ処理の効率を向上させることにより、システムのスル
ープットを向上させる。 【構成】 常時複数のページングアルゴリズムによるペ
ージングをシミュレーションし、所定のページング回数
中でページの呼び戻し回数の最も少なかったアルゴリズ
ムを次のページングに採用することにより、逐次最適な
アルゴリズムを選択する。また、呼び戻しが発生した場
合はカレントアルゴリズムが当該ページには不適切であ
るという適応性情報をそのページに記憶させ、同一のア
ルゴリズムによって当該ページがページアウトの対象と
して選択された時にはページアウトを拒否する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は仮想記憶計算機システ
ム、特に仮想記憶計算機システムにおけるページング処
理を高効率に行うメモリ管理方式を実現する仮想記憶計
算機システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】仮想記憶計算機システムでは、ユーザに
実際に実装されている主記憶容量以上の論理空間を提供
するために、論理空間、主記憶をページと呼ぶ単位に分
割して管理し、主記憶に入りきれない論理空間上のペー
ジ（これを仮想ページという）は外部ディスク等の外部
記憶装置上に退避させておき、これを必要に応じて主記
憶上のページ（これを実ページという）にロードしてプ
ログラムを実行する方式を用いていた。

【０００３】ここで、主記憶の実ページに未使用のもの
がなくなったり、あるいは主記憶の実ページの使用量が
予め設定された一定の値を越えた状態で、外部記憶装置
上の新たなデータである仮想ページを主記憶にロードす
る（これをページインという）必要が生じると、主記憶
上のいずれかの実ページを外部記憶装置に退避させて
（これをページアウトという）未使用の実ページを用意
する必要が生じる。このページアウトの対象となるペー
ジを選択するアルゴリズムを、ページングアルゴリズム
という。

【０００４】ページングにおいてページアウトすべきペ
ージは、最も長い将来使用されることのないページであ
ることが望ましいが、それを前もって完全に知ることは
容易なことではない。そこで、現実的にはモデル化され
た近似的なページングアルゴリズムを用いる必要があ
り、そのような近似的なページングアルゴリズムとして
従来から、ＦＩＮＵＦＯ（Ｆirst Ｉn Ｎot Ｕsed Ｆ
irst Ｏut）法、ＬＲＵ（Ｌeast Ｒecently Ｕsed ）
法、ＬＦＵ（Ｌeast Ｆrequently Ｕsed ）法、ＭＦＵ
（Ｍost Ｆrequently Ｕsed ）法等の様々なアルゴリズ
ムが提案されている。これらのページングアルゴリズム
には、任意の時点で次に参照される可能性の高いページ
は、最も近い過去において参照したページであることが
多いという特徴を利用したものや、１つのページ内のデ
ータを集中的に参照したりすることが多いという特徴を
利用したものなどがあり、これらはそれぞれプログラム
の特徴を考慮して考案されている。

【０００５】ところで、従来の仮想記憶計算機システム
では、主記憶の使用量が一定の値を越えページングが必
要となったときには、通常は単一のページングアルゴリ
ズムを用いてページングを行っていた。このような単一
のページングアルゴリズムを用いてページングを行う従
来の仮想記憶計算機システム、例えば、ページングアル
ゴリズムにＦＩＮＵＦＯ法を使用している仮想記憶計算
機システムにおいて、主記憶上に空きページがない状態
で新たなページングが発生した場合の動作について図を
用いて説明する。

【０００６】図７は、従来の仮想記憶計算機システムに
おいて、主記憶上に空きページがなくなった状態で最初
のページングが発生した場合のメモリ状況を示す概念図
である。図７では、従来の仮想記憶計算機システムの主
記憶装置が構成する主記憶容量を主記憶１１として示
し、外部記憶装置を外部ディスク１２として図示してあ
る。また、主記憶１１に図示された各枠は各々ページを
表し、その枠に示される数字は各ページがページインさ
れた順番を表している。図に示すように、２６回目に発
生した新たなページングによりページ番号２６のページ
がページインされようとしているが、そのために必要と
なる空の実ページを作り出すためにページアウトの対象
として選択されるページは、ＦＩＮＵＦＯアルゴリズム
では最も古いページ番号を持つ「１」ページが選ばれ
る。

【０００７】しかし、上述のＦＩＮＵＦＯ法，ＬＲＵ
法，ＬＦＵ法，ＭＦＵ法等の各ページングアルゴリズム
は、前述したようにそれぞれプログラムのデータの局所
性などの特徴に基づいたものであって、実際のプログラ
ムにおいては必ずしもこれらの特徴に当てはまるものば
かりとは限らず、場合によっては仮想記憶計算機システ
ムで決められている単一のページングアルゴリズムが非
効率的なものになることも有り得る。従って、このよう
な場合は仮想記憶計算機システムのページング処理効率
が悪くなるため、システムのスループットの低下を引き
起こすことがある。また、効率的なページングアルゴリ
ズムはプログラムやページによって異なると考えられる
ので、単一のページングアルゴリズムで常に効率的なペ
ージングが行われるとは限らない。

【０００８】そこで、このような問題に対処するため
に、例えば、”Ｓun ＯＳ Ｒeference Ｍanual ＶＯ
ＬII”に記載されるＳun社のオペレーティングシステム
（ＯＳ）である「Ｓun ＯＳ Ｒ４．１」では、アプリ
ケーションプログラムの中でmadvise 関数をコールする
ことにより、システムにデフォルトで設定されているペ
ージングアルゴリズムの他に、そのプログラムの指定ア
ドレス範囲について特定のページ置換アルゴリズムを設
定することができるようにしていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、単一
のページングアルゴリズムを用いる従来の仮想記憶計算
機システムでは、ページングアルゴリズムはプログラム
のデータの局所性などの特徴に基づいたものであるが、
実際のプログラムにおいては必ずしもこれらの特徴に当
てはまるとは限らず、また、効率的なページングアルゴ
リズムはプログラムやページによって異なると考えられ
るので、その場合には仮想記憶計算機システムで決めら
れている単一のページングアルゴリズムが非効率的なも
のになり、仮想記憶計算機システムのスループットの低
下を引き起こすという問題点があった。また、上述し
た”Ｓun ＯＳ Ｒeference Ｍanual ＶＯＬII”に記
載される「Ｓun ＯＳ Ｒ４．１」が用いている、プロ
グラムの指定アドレス範囲について特定のページ置換ア
ルゴリズムを設定できるというページングアルゴリズム
指定機能についても、madvise 関数を使用するためには
そのプログラムをソースレベルで書き換える必要があ
り、全てのプログラムについて起動前に最適なページン
グアルゴリズムを決定することは困難であるという問題
点があった。

【００１０】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、システム稼働中はその時々の稼働
状態に適応したページングアルゴリズムでページングを
行うということでページング処理の効率を向上させるこ
とにより、システムのスループットを向上させるメモリ
管理方式を実現する仮想記憶計算機システムを得ること
を目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本出願の第１の発明に係る仮想記憶計算機システム
は、システム稼働中は常時複数のページングアルゴリズ
ムを用いてページングをシミュレーションするシミュレ
ーション手段と、シミュレーション手段によるシミュレ
ーション結果から所定のページング回数中でページの呼
び戻し回数の最も少なかったアルゴリズムを次のページ
ングに採用することにより逐次最適なアルゴリズムを選
択するようにした最適アルゴリズム選択手段とを備え、
システム稼働状態に応じて前記最適アルゴリズム選択手
段により選択される最も効率のよいページングアルゴリ
ズムに基づきページング処理を行うことを特徴とする。

【００１２】また、本出願の第２の発明に係る仮想記憶
計算機システムは、主記憶上に展開された実ページ毎に
当該ページの複数のページングアルゴリズムに対する適
応性情報を記憶させる適応性情報記憶手段と、システム
稼働中は常時複数のページングアルゴリズムを用いてペ
ージングをシミュレーションするシミュレーション手段
と、シミュレーション手段によるシミュレーション結果
から所定のページング回数中でページの呼び戻し回数の
最も少なかったアルゴリズムを次のページングに採用す
ることにより逐次最適なアルゴリズムを選択するように
した最適アルゴリズム選択手段とを備え、システム稼働
状態に応じて最適アルゴリズム選択手段により選択され
る最も効率のよいページングアルゴリズムに基づきペー
ジング処理を行うと共に、適応情報記憶手段によりペー
ジの呼び戻しが発生した場合はカレントアルゴリズムが
当該ページには不適切であるという適応情報をページに
記憶し、ページング処理においてページアウトの対象と
して選択されたページが適応性を有するか否かをその適
応性情報によりチェックし、適応性がないと判断された
場合は当該ページのページアウトを拒否して、適応性の
ある次のページが選択できるまで選択動作を繰り返すこ
とを特徴とする。

【００１３】

【作用】従って、本発明の仮想記憶計算機システムによ
れば、システム稼働中はシミュレーション手段により常
時複数のページングアルゴリズムを用いてページングの
シミュレーションが行われ、そのシミュレーション結果
に基づいて最適アルゴリズム選択手段が所定のページン
グ回数中でページの呼び戻し回数の最も少なかったアル
ゴリズムを次のページングに採用することにより逐次最
適なアルゴリズムを選択するので、システム稼働状態に
応じた最も効率のよいページング処理を行うことができ
る。

【００１４】また、本発明の仮想記憶計算機システムに
よれば、主記憶上に展開された実ページにはページング
処理において当該ページの呼び戻しが発生した場合にカ
レントアルゴリズムが当該ページには不適切であるとい
う適応性情報が適応情報記憶手段により記憶され、この
適応性情報をチェックすることによりページアウトの対
象として選択された場合に当該ページがカレントアルゴ
リズムに適応性を有するか否かを判断して、適応性がな
いと判断された場合は当該ページのページアウトを拒否
すると共に、適応性のある次のページが選択できるまで
選択動作を繰り返すので、さらに効率のよいページング
処理を実現できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図に基づいて
説明する。図１は本実施例に係る仮想記憶計算機システ
ムのメモリ構成図である。図において、本実施例の仮想
記憶計算機システムは、ページングアルゴリズムとして
ＦＩＮＵＦＯ法、ＬＲＵ法、ＬＦＵ法、ＭＦＵ法の複数
のアルゴリズムによりページングを実現することができ
るハードウエア（Ｈ／Ｗ）を有する仮想記憶計算機シス
テムであって、図示しない中央処理装置と、主記憶１１
と、外部記憶装置である外部ディスク１２とから構成さ
れ、図１はその主記憶１１のメモリ構成を示している。

【００１６】実施例１．本発明の第１実施例に係る仮想
記憶計算機システムでは、主記憶１１はメモリ容量を３
２ＭＢ、１ページを４ＫＢとし、主記憶１１全体のペー
ジ数が８０００ページから構成されるシステムとして以
下説明する。また、本実施例の仮想記憶計算機システム
では、主記憶１１のメモリ容量の内１２８ページをシミ
ュレーション用のメモリプール２４として割り当ててい
る。このシミュレーション用のメモリプール２４は主記
憶１１の所定位置に固定的な領域を持つものではなく、
１２８個のページのリスト構造となっており、主記憶１
１内の位置は可変である。さらに、主記憶１１にはカー
ネル領域２３が確保され、このカーネル領域２３内には
シミュレーションに用いる１２８要素の領域をもった配
列２５が３個存在する。

【００１７】ところで、通常仮想記憶計算機システムが
起動された場合に、最初に用いられるページングアルゴ
リズムは予め決められている。例えば、本実施例の仮想
記憶計算機システムでは、起動後はＦＩＮＵＦＯアルゴ
リズムで実際のページングが行われるものとする。本実
施例の仮想記憶計算機システムでは、後述するように起
動後は常時複数のページングアルゴリズムによりページ
ングがシミュレーションされることになるので、説明の
便宜上ページング処理における複数のアルゴリズムのう
ち、現在のシステムで採用されているページングアルゴ
リズムをカレントアルゴリズムと呼称し（例えば、起動
時はＦＩＮＵＦＯアルゴリズムがカレントアルゴリズム
となる）、それ以外のアルゴリズムを候補アルゴリズム
と呼称する（例えば、起動時はＬＲＵ，ＬＦＵ，ＭＦＵ
アルゴリズムが候補アルゴリズムとなる）。以下、本実
施例の仮想記憶計算機システムのページング処理につい
て説明する。

【００１８】まず、主記憶１１の使用量が所定の基準値
を越え、最初のページング要求が発生したと仮定する。
今、カレントアルゴリズムがＦＩＮＵＦＯ法であるの
で、起動後最初に主記憶１１に読み込まれたページから
順に現在使用されていないページをサーチし、その内最
も古いページが外部ディスク１２にページアウトされる
ことになる。そして、選択されたページをページアウト
すると同時に、そのページアウトの対象となるページを
メモリプール２４にもコピーする。その後、ページアウ
トすることにより空きの生じた主記憶１１のページに、
外部ディスク１２から新たなページをページインする。
本実施例の仮想記憶計算機システムでは、上記処理に加
えてさらに、ＬＲＵ，ＬＦＵ，ＭＦＵの各々の候補アル
ゴリズムでページアウトの対象とるページをシミュレー
ションし、それらの候補アルゴリズムによってページア
ウトの対象となったページのページ番号をカーネル領域
２３に記憶させる。

【００１９】すなわち、本実施例の仮想記憶計算機シス
テムの主記憶１１のカーネル領域２３内には、候補アル
ゴリズムによるシミュレーションにおいて用いられる１
２８要素の領域をもった配列２５が、候補アルゴリズム
の各方法毎（この場合、ＬＲＵ，ＬＦＵ，ＭＦＵ毎）に
用意されているので、カレントアルゴリズムによるペー
ジングの際に行われる前記候補アルゴリズムのシミュレ
ーションにより選択されたページアウトの対象となるペ
ージのページ番号を、カーネル領域２３内の各アルゴリ
ズム毎の配列２５内にそれぞれ保持させるようにするの
である（もっとも、候補アルゴリズムでページアウトの
対象となったページは、実際にはページアウトされない
ことはもちろんである）。従って、カーネル領域２３の
配列２５には各アルゴリズムとも最大１２８回分のペー
ジアウト履歴が保持できることになる。

【００２０】上記最初のページング処理による主記憶１
１のメモリ状況を図２に示す。図において、最初のペー
ジング処理ではカレントアルゴリズムであるＦＩＮＵＦ
Ｏでページ番号１のページがページアウトの対象として
選択され、メモリプール２４の先頭チェーンに格納され
ている。また、候補アルゴリズムのシミュレーションの
結果、ＬＲＵでページ番号１２、ＬＦＵでページ番号３
２、ＭＦＵでページ番号５６のページがページアウトの
対象として選択され、各ページ番号がカーネル領域２３
の各アルゴリズムに対応するチェーンに格納されてい
る。さらに、外部ディスク１２からページ番号４２のペ
ージがページインされ、それまでページ番号１のページ
領域であった箇所に格納されている。

【００２１】本実施例の仮想記憶計算機システムでは、
ページング要求が発生する度に以上のようなページング
処理を行い、カレントアルゴリズムにより選択されたペ
ージアウト対象のページについてはメモリプール２４に
ページのコピーを格納し、候補アルゴリズムにより選択
されたページアウト対象のページについてはカーネル領
域２３内の配列２５にそれぞれのアルゴリズム毎にペー
ジ番号を書き込むことによりページアウト履歴を残して
いる。また、本実施例の仮想記憶計算機システムでは、
ページング処理の際カレントアルゴリズムが現在のプロ
グラム処理に適応しているかどうかを判断するために以
下の処理を行う。

【００２２】すなわち、ページングの際には新たなペー
ジが外部ディスク１２から主記憶１１上に読み込まれる
が（ページイン）、その都度本実施例の仮想記憶計算機
システムでは当該ページのページ番号と、カーネル領域
２３に記憶された各アルゴリズムのページアウト履歴を
照合し、ページの呼び戻し（ページバック）が発生して
いるかどうかを調べる。ここで、「ページの呼び戻し」
とは、一度ページアウトされたページが比較的短い時間
に再びページインされることを示す。このページの呼び
戻しの回数が多くなるに従って、システムのオーバーヘ
ッドが大きくなる。本実施例の仮想記憶計算機システム
ではこのページの呼び戻しが発生している場合は、当該
アルゴリズムのページの呼び戻し発生回数を１インクリ
メントする。このようなページの呼び戻し発生回数のカ
ウントをページングの度に行い、ページングが１２８回
繰り返される毎に、それまでの１２８回のページング処
理において各アルゴリズム毎に何回のページの呼び戻し
があったかをチェックし、ページの呼び戻し発生回数の
最も少なかったアルゴリズムをそれからのカレントアル
ゴリズムとして選択・採用する。

【００２３】図３は、上述したページング処理中にペー
ジの呼び戻しが発生した場合の主記憶１１のメモリ状況
を説明するための図である。図ではページ番号２７のペ
ージがページインされようとしているが、「２７」ペー
ジはすでにカレントアルゴリズムとＬＦＵアルゴリズム
において１度ページアウトされていることが、メモリプ
ール２４及びカーネル領域２３のページアウト履歴から
分かる。従って、ページの呼び戻しが発生しているカレ
ントアルゴリズムとＬＦＵアルゴリズムについて呼び戻
し回数のカウントが“１”増えることになる。なお、カ
レントアルゴリズムでのページの呼び戻しの場合には、
外部ディスク１２上のデータと同等のものがメモリプー
ル２４のチェーン上にも存在するので、本実施例の仮想
記憶計算機システムでは外部ディスク１２に対してアク
セスすることなしにページイン操作を行っている。すな
わち図４は、カレントアルゴリズムでページの呼び戻し
が発生した場合の外部記憶装置に対するアクセスを行わ
ないページイン動作の概要を示す概念図であるが、図に
示すように、「２７」ページのページ枠をメモリプール
２４のチェーンから外すことにより通常の実ページとし
てアクセス可能にし、ページアウトされた点線で示すペ
ージのページ枠をチェーンの最後につなげることによ
り、外部ディスク１２に対するアクセスなしに再ページ
イン操作を行うのである。

【００２４】次に、今１２８回目のページング処理が終
了してカレントアルゴリズムがＦＩＮＵＦＯからＬＲＵ
に変化したと仮定する。このことは、それまでの１２８
回のページング処理におけるシミュレーションの結果か
ら最適ページングアルゴリズムがＬＲＵ法であると判断
されたことを示している訳であるから、結果論的にはカ
レントアルゴリズムとしてＦＩＮＵＦＯではなくＬＲＵ
を用いてページングを行っていれば、現在のプログラム
に最も適応し、最もページング効率がよかったわけであ
る。そこで、今後行われる少なくとも１２８回のページ
ングアルゴリズムはＬＲＵ法で行われることを考慮する
と、それまでＦＩＮＵＦＯ法で行われた１２８回のペー
ジングもＬＲＵアルゴリズムによって行われたような主
記憶状態に戻した方がよいと考えられる。

【００２５】従って、本実施例の仮想記憶計算機システ
ムでは、まずそれまでにＦＩＮＵＦＯアルゴリズムでペ
ージアウトされたページを主記憶１１上に戻す作業を行
う。これらのページはメモリプール２４に記憶されてい
るので、実際の作業としては前述したようにメモリプー
ル２４のチェーンのリストを解消し、普通のページとし
て扱えるようにすれば良い。その後、今度はＬＲＵアル
ゴリズムを用いてページ選択を行っていればページアウ
トされたであろうページについて、それらのページを確
保しているページ枠番号をチェーンでつないで新たなメ
モリプール２４とする。新たにメモリプール２４のチェ
ーンに割り当てられたこれらのページの内容について
は、本来外部ディスク１２に書き戻してからメモリプー
ル２４のページ内容を消去して空にする必要があるが、
この場合にはダーティビットの立っているページ、すな
わち更新されたページのみを外部ディスク１２に対する
書き戻しの対象とすれば良い。上述したカレントアルゴ
リズムがＦＩＮＵＦＯからＬＲＵアルゴリズムに変化し
た場合における、メモリプールリストの操作とダーティ
ビットの立っているページの外部ディスク１２に対する
書き戻し操作とを表したメモリ状況を図５に示す。

【００２６】以上説明したように本第１実施例に係る仮
想記憶計算機システムによると、システム稼働中は常時
複数のページングアルゴリズムによるページングがシミ
ュレーションされ、所定のページング回数中にページの
呼び戻しの最も少なかったアルゴリズムを次のページン
グに採用することにより、逐次最適なアルゴリズムを選
択するので、システム稼働状態に応じた最もページング
効率のよいページング処理を行うことができる。

【００２７】実施例２．次に、本発明の第２実施例に係
る仮想記憶計算機システムについて説明する。ページン
グ処理において、ページの呼び戻しが発生した場合、そ
のページは少なくともカレントページングアルゴリズム
には適応性がないと判断できる。従って、呼び戻しされ
たページが再び同じページングアルゴリズムによってペ
ージアウトされようとした場合、それを阻止する必要が
ある。そこで、本実施例の第２の仮想記憶計算機システ
ムでは、主記憶１１の各々のページに各々のページに各
アルゴリズムに対応する８ビットの適応情報記憶手段を
設ける。前述した第１の仮想記憶計算機システムと同様
に、第２の仮想記憶計算機システムでもＦＩＮＵＦＯ
法，ＬＲＵ法，ＬＦＵ法，ＭＦＵ法の全部で４つのペー
ジングアルゴリズムを用いるので、合計３２ビット（４
バイト）の適応性情報記憶手段が必要となる。そして、
第２の仮想記憶計算機システムでは、ページング処理に
おいてページの呼び戻しが発生した場合にその時のアル
ゴリズムに対応する８ビットの内のいずれかのビットを
ＯＮにすることにより、当該ページがそのアルゴリズム
に対して適応性がないことを示すことができるようにし
ている。なお、８ビットの内のいずれのビットをＯＮに
するかは、以下に説明する処理に従って決定する。

【００２８】まず、一般にページアウトされてから再び
呼び戻しされるまでの時間が短いほどそのアルゴリズム
は当該ページに対して適応性が低いと判断される。そこ
で、ページアウトされてから短時間後に呼び戻しされた
場合は、そのアルゴリズムによるページアウト要請はで
きるだけ拒否し続けるべきであるといえる。従って、本
第２実施例の仮想記憶計算機システムでは、まずアルゴ
リズム毎にカーネル領域２３の配列２５に保持されてい
る１２８回分のページアウト履歴を１６回毎に分け、呼
び戻しされたページが最近ページアウトからどのくらい
前のものであるかをチェックする。そして、呼び戻しさ
れたページが１回から１６回前にページアウトされたも
のであったならば、８ビットの内の最左端のビットをＯ
Ｎにする。同様に、呼び戻しされたページが１７回から
３２回前にページアウトされたものであったならば、８
ビットの内の最左端から２番目のビットをＯＮにする。
また、呼び戻しされたページが１１３回から１２８回前
にページアウトされたものであったならば、８ビットの
内の最右端のビットをＯＮにする。このように呼び戻し
されたページのページアウト履歴におけるページアウト
された位置によって、適応性情報８ビットのうちいずれ
のビットをＯＮにすべきかを決定する。以後、この３２
ビットの適応性情報記憶手段の情報ビットをキャンセル
ビットと記述する。

【００２９】上述した第２実施例の仮想記憶計算機シス
テムでのページの呼び戻しが発生した場合における適応
性情報８ビットの設定動作の概念図を図６に示す。図６
に示すページング処理では、外部ディスク１２より「３
８」ページをページインしようとしているが、カーネル
領域２３の配列２５が示すように、ＬＲＵアルゴリズム
においては２０回前のページングで「３８」ページが１
度ページアウトされたことになっている。従って、この
場合１７回から３２回前にページアウトされた範囲内の
ページを呼び戻していることになるので、第２実施例の
仮想記憶計算機システムは「３８」ページの保持するキ
ャンセルビット２６の内、ＬＲＵアルゴリズムに対応す
るキャンセルビットの最左端から２番目のビットをＯＮ
にする。

【００３０】ところで、このキャンセルビット２６のＯ
Ｎされたビットに対応するページングアルゴリズムにつ
いては、当該ビットが常にＯＮとなっている状態ではそ
のアルゴリズムによるページアウトは絶対に発生しない
ので、主記憶１１上の全てのページについてキャンセル
ビットがＯＮになってしまうと、まったくページアウト
ができなくなってしまうことになる。そこで、第２実施
例の仮想記憶計算機システムではページングが１６回発
生する度に、全てのページのキャンセルビット２６を１
ビット右にシフトする。例えば、最右端のビットがＯＮ
になっていた場合はこの操作により全てのビットがＯＦ
Ｆとなり、対応するアルゴリズムによるページアウト要
請に従ってページアウトできるようになる。

【００３１】以上のような方法によりキャンセルビット
２６の設定及び操作を行うことにより、（１）ページア
ウトされてから短時間に呼び戻しされたページはある程
度長い期間そのアルゴリズムによるページアウト要請を
拒否することができる。（２）ページアウトされてから
比較的長時間後に呼び戻しされたページはキャンセルビ
ット２６の設定がなされても、比較的短い時間でその設
定が解除されるようになる。

【００３２】なお、本第２実施例の仮想記憶計算機シス
テムでは、キャンセルビット２６がＯＮであることによ
りページアウト要請の拒否が生じた場合、カレントアル
ゴリズムに基づき次のページアウトの対象となる候補ペ
ージを選択して、ページアウトを続行しようとする。そ
の際、新たに選択されたページについてもキャンセルビ
ット２６の有無をチェックし、当該ページに対応するキ
ャンセルビットがＯＮであればさらに次の候補ページを
ページアウトしようとする。

【００３３】以上説明したように本発明の第２実施例に
係る仮想記憶計算機システムでは、ページの呼び戻しが
発生した場合はカレントアルゴリズムが当該ページには
不適切であるという適応性情報をそのページに記憶さ
せ、同一のアルゴリズムによって当該ページがページア
ウトの対象として選択された時にはページアウトを拒否
することにより不必要なページアウトを回避して、さら
に効率のよいページング処理を実現することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の仮想記憶
計算機システムによれば、システム稼働中は常時複数の
ページングアルゴリズムを用いてページング効率のシミ
ュレーションを行い、そのシミュレーション結果に基づ
いて逐次最適なアルゴリズムを選択するように構成した
ので、システム稼働状態に応じた最も効率のよいページ
ング処理が実現でき、システムのスループットを向上さ
せることができるという効果がある。

【００３５】また、本発明の仮想記憶計算機システムに
よれば、主記憶上に展開された実ページに当該ページの
複数のページングアルゴリズムに対する適応性情報を記
憶するようにし、この適応性情報をチェックすることに
よりページング処理においてページアウトの対象として
選択された場合に適応性を有するか否かを判断して、適
応性がないと判断された場合は当該ページのページアウ
トを拒否すると共に、適応性のある次のページが選択で
きるまで選択動作を繰り返すように構成したので、さら
に効率のよいページング処理を実現してシステムのスル
ープットを向上させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る仮想記憶計算機システムのメモ
リ構成図である。

【図２】本実施例の仮想記憶計算機システムの最初のペ
ージング処理による主記憶のメモリ状況を示す図であ
る。

【図３】ページング処理中にページの呼び戻しが発生し
た場合の主記憶のメモリ状況を示す図である。

【図４】カレントアルゴリズムで呼び戻しが発生した場
合における外部記憶装置に対するアクセスを行わないペ
ージイン動作の概要を示す概念図である。

【図５】カレントアルゴリズムがＦＩＮＵＦＯからＬＲ
Ｕアルゴリズムに変化した場合における、メモリプール
リストの操作とダーティビットの立っているページの外
部ディスクに対する書き戻し操作を表したメモリ状況を
示す図である。

【図６】本実施例の第２の仮想記憶計算機システムのペ
ージの呼び戻しが発生した場合における適応性情報８ビ
ットの設定動作の概念図である。

【図７】従来の仮想記憶計算機システムにおいて主記憶
上に空きページがない状態で新たなページングが発生し
たメモリ状況を示す概念図である。

【符号の説明】

１１ 主記憶 １２ 外部ディスク ２３ カーネル領域 ２４ メモリプールリスト ２５ ページアウト履歴用配列 ２６ キャンセルビット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 論理空間上の仮想ページを主記憶上の実
   ページに変換するページング処理を行う仮想記憶計算機
   システムにおいて、 システム稼働中は常時複数のページングアルゴリズムを
   用いてページングをシミュレーションするシミュレーシ
   ョン手段と、シミュレーション手段によるシミュレーシ
   ョン結果から逐次最適なアルゴリズムを選択する最適ア
   ルゴリズム選択手段とを備え、 システム稼働状態に応じて最も効率のよいページングア
   ルゴリズムを選択してページング処理を行うことを特徴
   とする仮想記憶計算機システム。
2. 【請求項２】 論理空間上の仮想ページを主記憶上の実
   ページに変換するページング処理を行う仮想記憶計算機
   システムにおいて、 主記憶上に展開された実ページ毎に当該ページの複数の
   ページングアルゴリズムに対する適応性情報を記憶させ
   る適応性情報記憶手段と、システム稼働中は常時複数の
   ページングアルゴリズムを用いてページングをシミュレ
   ーションするシミュレーション手段と、シミュレーショ
   ン手段によるシミュレーション結果から逐次最適なアル
   ゴリズムを選択する最適アルゴリズム選択手段とを備
   え、 システム稼働状態に応じて最も効率のよいページングア
   ルゴリズムを選択してページング処理を行うと共に、ペ
   ージング処理においてページアウトの対象として選択さ
   れたページが適応性を有するか否かを前記適応性情報に
   よりチェックし、適応性がないと判断された場合は当該
   ページのページアウトを拒否して、適応性のある次のペ
   ージが選択できるまで選択動作を繰り返すことを特徴と
   する仮想記憶計算機システム。